如图所示,在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源,在相距1m的平行导轨上垂直于导轨放一重力为3N的金属棒...
问题详情:
如图所示,在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源,在相距1m的平行导轨上垂直于导轨放一重力为3N的金属棒ab,棒上通以3A的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)ab棒对导轨的压力.
【回答】
考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;安培力.
专题: 共点力作用下物体平衡专题.
分析: 金属棒受到重力、导轨的支持力和安培力而平衡,安培力F安=BIL,根据平衡条件求解匀强磁场的磁感应强度B和支持力.
解答: 解:作出受力侧视图,如图.导体棒处于静止状态,根据平衡条件得
F安=mgtan60°=3N,
FN==2mg=6N,
根据牛顿第三定律得ab棒对导轨的压力大小为6N,方向垂直导轨向下.
又导体棒与磁场垂直,F安=BIL,则B==T=
答:(1)匀强磁场的磁感应强度B=;
(2)ab棒对导轨的压力大小为6N,方向垂直导轨向下.
点评: 本题是通电导体在磁场中平衡问题,关键是分析物体的受力情况,画出力图,原图是立体图,往往画侧视图,便于作力图.
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:计算题